SY-027 课 程 设 计 任 务 书 |
组内学生姓名 | | 人数 | 2 |
院系名称 | | 专业 | | 班级、学号 | |
指导教师姓名 | | 职称 | | 从事专业 | |
题目名称 | 触摸延时电路 |
一、课程设计的目的、意义 触摸延时开关比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明控制开关，触摸延时开关只需轻触一下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多。 此次设计的延时电路是以NE555芯片为核心构成的单稳态触发器为核心，构成的，对555芯片的熟练使用是完成电路的必要条件。 |
二、课程设计的主要内容、技术要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等） 设计要求： 电路完成基本触摸延时功能，即当电路接通电源后，只需轻轻触碰一下触摸点，LED灯就会被点亮，并持续一段时间后熄灭。 技术要求： 1、在无人触碰时，LED灯为熄灭状态。 腾荷 2、触碰时，LED灯会被点亮。 3、8700g当手指离开触碰点时，LED灯会持续点亮一段时间后熄灭。 4、如果长时间触碰触摸点，LED灯会长时间点亮。 |
三、课程设计完成后应提交的成果 1. 日志：用来记录实习的进程。 2. 实习报告：用来报告触摸延时电路原理及制作过程。 3. 焊接成品：触摸延时电路 |
四、课程设计的工作进度安排 数字电子技术实习的一周时间： 周一：通过查阅资料来确定设计的题目和电路原理图，并完成对原理图的初步分析，确定其能够完成预计的效果。 周二：购买元器件，并开始焊接工作。 周三：焊接完成后，检测能否完成工作，测试各方面性能，做出初步分析。 周四：根据自己的设计方案完成实习报告。 周五：进行答辩。 |
五、主要参考资料 [1] 李银华，电子线路设计指导：北京航空航天大学出版社 [2] 肖景和，CMOS数字电路应用300例：中国电力出版社 [3] 秦进平，数字电子与EDA技术：中国电力出版社。 [4] 童诗白，模拟电子技术基础：高等教育出版社 |
六、备注 |
指导教师签字： 年 月 日 | 教研室(系)主任签字： 年 月 日 |
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2.2触摸延时电路的简介
2.2.1 延时开关的发展概述
触摸延时开关是一种节能的开关控制器，就开关种类来说主要有以下几种：
1.轻触延时开关：使用时只需轻触一下按钮,开关即导通工作,然后延时一段时间后自动关闭；高亮发光指示,便于夜间使用；无触点电子开关,接通负载的瞬间无冲击电压，延长负载使用寿命。
2.声光控延时开关：使用时只需发出声响,开关即导通工作,延时一分钟后自动关闭；自动测光,光线强时不感应(也可调节)；无触点电子开关,接通负载的瞬间无冲击电压，延长负载使用寿命。
3.红外线感应开关：全自动感应：人到灯亮，人离灯熄；无触点电子开关：接通负载的瞬间无冲击电压，延长负载使用寿命；自动测光：应用光敏控制，光线强时不感应(也可调节)；随机延时:开关接通后，人不离开感应范围且在活动，负载能持续工作；基于红外线技术的自动控制产品,当有人进入开关感应范围时,专用传感器探测到人体红外光谱的变化,
开关自动接通负载.人不离开且在活动,开关持续导通; 人离开后,开关延时自动关闭负载.人到灯亮,人离灯熄,亲切方便,安全节能。
4.轻触延时开关和声光控制延时开关比较适合楼梯走廊和室内等处的灯光照明控制开关，轻触延时开关只需轻触以下开关就可控制灯的关和开，还具有延时功能，在一段时间内无人触摸的情况下灯会自动熄灭，这样可以起到节能的作用，所以在楼梯和走廊处用的比较多；声光延时开关现在也比较普遍，而且使灯光的控制更加方便，不用动手就可以控制灯光的照明，它通过采集一定分贝的声音或一定亮度的光照信号，再转变成电信号来达到控制的目的。
2.2.2 延时开关的应用领域
随着科学技术的发展，公共场所照明控制手段也将逐步更新，除现在已有的声光控开关外，还有微波感应开关和热释远红外感应开关．目前，微波感应开关的抗干扰性能尚不理想，红外感应开关在性能上较为理想，但安装复杂，比较娇气，价格也偏高，比较适合在一些管理完善的场所如宾馆、大饭店楼道及居家庭走廊应用，在普通住宅楼、办公楼道等场所的照明控制考虑到价格、管理及安装方便等因素，根据我国国情，可以预计在相当一
段时期内，声光控延时开关将是首选的主流产品。但在家庭走廊、宾馆等场所，声光控延时开关并不是很适用。延时开关设计最主要的是延时元件，如CMOS与非门组成的触摸式延时开关电路非常简单，只需要通过几个简单的CMOS延时分立元器件就可组成触摸式延时开关电路，还有一种用利用电容充放电的延时来实现触摸式延时开关电路的设计，这样就不需要其他集成芯片。
2.2.3 延时开关的发展趋势
延时开关的发展方向主要是向智能延时开关方向发展。现在的延时开关大多数是不能控制开关延时时间的长短，没有自动识别功能。智能化的延时开关应向以下几个方面发展：
1.触摸屏控制方式，双亮度指示灯，在夜晚关灯后可知开关位置。
蜂鸣器电路2.电子启动，无触点火花，更安全耐用，精心呵护灯具。
3.自动识别功能，停电再来电自动关灯，避免浪费电能。
4.单火设计，新装和换装一样方便。
5.多款外观风格和面板颜，给用户更人性化的选择。
6.延时功能设计，再也不怕关灯摸黑。
7.设有多档位延时功能，更显人性化生活。
2.3触摸延时电路曲轨侧卸式矿车的分析与设计
2.3.1 设计整体思路
图2.1 触摸延时电路图
此电路为NE555单稳态触发器的一个应用电路，电路平时处于复位状态，LED不亮。当S1受到触摸时，电路被触发进人暂态，3脚输出高电平，LED被点亮。经过一段时间后，暂态结束，电路翻转成稳态，3脚输出低电平，LED熄灭。暂态与R2和C1有关。电路采用4.5V直流供电，由三节5号电池提供。
2.3.2 NE555芯片简介
转接口NE555是属于555系列的计时IC的其中的一种型号，555系列IC的接脚功能及运用都是相容的，只是型号不同的因其价格不同其稳定度、省电、可产生的振荡频率也不大相同；而555是一个用途很广且相当普遍的计时IC，只需少数的电阻和电容，便可产生数位电路所需的各种不同频率之脉波讯号。
它的操作电源范围极大，可与TTL，CMOS等逻辑电路配合，也就是它的输出电平及输入触发电平，均能与这些系列逻辑电路的高、低电平匹配。其输出端的供给电流大，可直接推动多种自动控制的负载。它的计时精确度高、温度稳定度佳，且价格便宜。
2.3.3 555定时器单稳态触发器
图2道路声屏障设计.2 555构成单稳态触发器
上图为由555定时器和外接定时元件R、C构成的单稳态触发器。D为钳位二极管，稳态时555电路输入端处于电源电平，内部放电开关管T导通，输出端Vo输出低电平，当有一个外部负脉冲触发信号加到Vi端。并使2端电位瞬时低于1/3VCC，低电平比较器动作，单稳态电路即开始一个稳态过程，电容C开始充电，Vic按指数规律增长。当Vic充电到2/3VCC时，
高电平比较器动作，比较器A1翻转，输出Vo从高电平返回低电平，放电开关管T重新导通，电容C上的电荷很快经放电开关管放电，暂态结束，恢复稳定，为下个触发脉冲的来到作好准备。波形图见图。
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